【パイプライン制御とは】処理時間の計算方法

IPA試験対策

2021.02.20

パイプライン制御とは?処理時間の計算方法についてまとめました。

【パイプライン制御とは】並列実行処理

パイプライン制御は、CPU処理を高速化させるため、1命令を、命令読出し(フェッチ)、解読(デコード)、アドレス計算、オペランド呼出し、実行というような複数のステージに分け、各ステージを少しずつずらしながら独立した処理機構で並列に実行することで、処理時間全体を短縮する技術です。

パイプライン制御の処理時間は以下の式で計算できます。

● パイプラインの処理時間=(I＋D－1)×P

I:命令数、D:パイプラインの深さ、P:パイプラインのピッチ

すべての命令が5サイクルで完了するように設計されたパイプライン制御のコンピュータがある。
20命令を実行するのには何サイクル必要となるか。
ここで、すべての命令は途中で停止することなく実行でき、パイプラインの各ステージは1サイクルで動作を完了するものとする。

【解答】
命令数(I)が20、深さ(D)が5、ピッチは1サイクルなので、

(20＋5－1)×1＝24(サイクル)